JP3527150B2

JP3527150B2 - 一成分トナーの現像装置

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Publication number: JP3527150B2
Application number: JP28632399A
Authority: JP
Inventors: 孝司酒井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2004-05-17
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: JP2001109242A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像担持体に
形成された静電潜像を着色剤であるトナーにて可視像化
してなる現像装置であって、特にトナーとして一成分構
成の現像剤を利用してなる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタなどの電子写真方式を
採用してなる画像形成装置によれば、潜像等を担持する
像担持体である感光体表面に静電潜像を形成し、これを
可視像化するために着色剤であるトナー等の現像剤を感
光体側へと供給し、トナーを選択的に付着させるように
してなる現像装置が備えられている。

【０００３】上記現像装置にて、上記感光体に形成され
た静電潜像を現像し、その現像されたトナー像は、転写
材であるシート等に転写される。そして、転写後、上記
感光体表面には、転写しきれなかった一部のトナーが残
留する。この残留する不要トナーは、次の画像形成を繰
り返し行うためにも感光体表面から除去される。そのた
め、転写後には感光体表面に残留するトナーを除去する
クリーニング装置が設けられており、該クリーニング装
置において除去された不要トナーがクリーニング装置内
の収容部に収容される。

【０００４】そこで、上述したような現像装置を備える
画像形成装置は、その小型化に対応して、感光体の周囲
に画像を形成するためのプロセス手段の配置スペースも
狭められ、よって現像装置においても小型化が強く要望
されるようになった。

【０００５】そのため、現像装置としては、トナー及び
磁性キャリアからなる二成分系の現像剤を用いることな
く、一成分系のトナーを用いた現像装置が提案され、実
施に供されるようになった。このような一成分系のトナ
ーを用いる現像装置においては、トナー濃度を制御する
必要がなく、キャリアが存在しない分、現像槽の容積を
大幅に小さくでき、よって現像装置の小型化を可能にで
きる。これに合わせてメンテナンス等の簡易性について
も優れる。つまり、劣化した現像剤、特にキャリアの劣
化により現像剤を交換する必要がない分、その交換のた
めのメンテナンスが不要となる。

【０００６】また、トナーを補充するのみでよく、トナ
ー濃度検出を行う必要もなく、そのための制御も必要と
しなくなるため、制御も簡単になる。特に、一成分系の
トナーを用いる現像装置において、トナーを必要時に補
充するだけでよくなる。

【０００７】例えば、図４に示すように、像担持体であ
る感光体１に対して、該感光体１に形成されている静電
潜像を可視像化する現像装置４が対向にて配置されてい
る。該現像装置４は、一成分系の現像剤であるトナー１
０を収容してなる現像槽４０の特に開口部に対向するよ
うに現像ローラ４１を回転可能に設けている。該現像ロ
ーラ４１は、上記現像槽４０の開口部に一部が露出し、
感光体１に対して例えば接触するように配置されてい
る。この接触する領域が現像領域となる。

【０００８】現像ローラ４１は、その表面に一成分のト
ナーを担持し、感光体１と対向する現像領域へと搬送す
る。そして現像後には、現像に寄与されなかったトナー
を現像槽４０内へと搬送し、回収する。回収されたトナ
ーは、一旦現像ローラ４１表面から除去するために、現
像ローラ４１と圧接するように供給ローラ４２が設けら
れており、現像ローラ４１表面に担持されたトナーが掻
き取られる。そして、この供給ローラ４２にて、新たに
トナーが現像ローラ４１表面に供給されるように構成さ
れている。

【０００９】一成分トナーは、供給ローラ４２にて供給
されて現像ローラ４１表面に吸着されるが、その吸着量
を規制するために現像ローラ４１表面に圧接された規制
部材４３が設けられている。該規制部材４３を通過した
トナーは、その量が一定量に規制され、上述したように
感光体１と対向接触する現像領域へと至り、感光体１表
面に形成されている静電潜像に応じて選択的に付着し、
現像が行われることになる。このような構成の現像装置
は、例えば特開平３−３３７７６号公報等に提案されて
いる。

【００１０】そこで、上記規制部材４３として、図４に
示すようなローラ構造のものでなく、板形状のものを現
像ローラ４１に圧接させるように設けるものがある。こ
のような構成においては、その板状の規制部材４３の寿
命は、現像ローラ４１に接触する接触部の摩耗の進行度
合いによって決定される。この接触部は、現像ローラ４
１が回転する時に、現像ローラ４１とすべり接触し、こ
の接触により摩耗する。この摩耗が進行して接触部が使
用できなくなったとき、規制部材４３の寿命となる。板
バネ状の規制部材４３においては、接触部の決まった特
定部分のみが、常に現像ローラ４１周面に接触して摺擦
され、かつその接触部は不変となり磨耗が著しい。

【００１１】規制部材４３として、板状のものを用いれ
ば、構成の簡易化、及びコトス低減が可能になるが、上
述したように現像ローラ４１との接触部分において、上
述したように摩耗が著しくなる。しかも、規制部材４３
の現像ローラ４１との接触部分においてトナー固着が発
生し易くなる。トナーが固着すれば、その部分での現像
ローラ４１の付着量が他の部分とことなり、非常に薄
く、また部分的に多く付着し均一菜トナー層厚状態が崩
される。これにより、現像による白筋や黒筋が生じる結
果となる。

【００１２】従って、上述した摩耗及びトナー固着によ
る不具合による規制部材４３の短寿命化が問題になる。
そのため、従来においては、図４に示すように規制部材
４３をローラ構造にすることで、現像ローラ４１との接
触部を固定せずに、トナー固着の低減、長寿命化を可能
にしている。

【００１３】規制部材４３がローラ構成であれば、当然
トナーの現像ローラ４１の付着量が安定し、またトナー
の帯電量のむら等を良好に防止でき、現像をより安定さ
せる効果がある。このようなローラ構造の規制部材４３
としてもトナーの固着といった問題がある。例えば、現
像ローラによる現像動作が完了し、最終的に現像ローラ
を含めて回転すると、現像ローラに付着しているトナー
が圧接される規制ローラにて押圧され、現像時にトナー
が現像ローラ側へ押しやられるバイアス電圧による電位
差が生じるように設定されており、これと合わせて現像
ローラにトナーが固着されることがある。

【００１４】また図４の構造の現像装置において、規制
部材の位置でこのようなことが生じるだけでなく、供給
ローラ４２の位置においても同様の現象が生じる。つま
り、供給ローラ４２も現像ローラ４３に圧接されて回転
駆動され、トナーを現像ローラ４１へと供給すると同時
に現像後のトナーを掻き落とすように作用している。し
かし、現像終了に合わせて現像ローラ４１の停止により
供給ローラ４２も停止されるため、この位置で挟持され
ているトナーが現像ローラ４１側、また供給ローラ４２
側に固着することがある。

【００１５】このように現像ローラ４１にトナーが固着
すると現像条件が変化し、良好なる現像を行えないだけ
でなく、トナーを現像ローラ４１に均一塗布できず、現
像時に筋や白ぬけ等が生じ、画質低下を招く。

【００１６】そのため、例えば特開平５−１１３７１４
号公報には、現像ローラによる現像動作を開始する前、
または現像後に現像ローラを逆方向回転させて、トナー
の現像ローラ等への固着を防止するように構成してい
る。このような制御を行なった後に、現像ローラを正規
の方向に回転させ現像を行うことで、現像ローラに担持
されるトナー層の厚さを一定にし、良好な現像を行える
ようにしている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように現像ロ
ーラを逆回転駆動させることで、トナーの現像ローラへ
の付着及び固着を防止できるものの、現像前に行えば当
然、現像開始時間、特に画像形成動作の開始が遅くな
る。その結果、現像後に現像ローラを逆回転駆動させて
現像ローラに付着しているトナーを除去し、トナー固着
を防止した状態で待機させるようにすることが好適であ
るといえる。

【００１８】しかし、現像ローラを逆回転させて規制部
材の位置でローラに付着している不要なトナーを除去し
ようとしても効率良く掻き落とすことはできない。ま
た、逆回転駆動されると規制部材にて規制されたトナー
が掻き落とされたときに、現像層内に回収できず、現像
槽外に飛散することも考えられる。

【００１９】また、現像ローラを逆回転させるような場
合、潜像の担持体である感光体と接触する状態で現像さ
せるような接触方式を利用すれば、感光体との摩擦力等
にて感光体に及ぼすダメージが大きくなる。つまり、現
像動作の回転にて感光体へのダメージが最小限になるよ
うに設定している状態で、その回転方向が逆になれば、
感光体表面が磨耗したり、傷付け等が多くなり、その寿
命か短くなる。また、現像ローラを逆回転駆動させるた
めの駆動機構等を別途設ける必要があり、構造面及び制
御面等を含めてコスト高になる。

【００２０】そのため、現像ローラを逆回転駆動させる
場合には、現像ローラを感光体に非接触させる現像装置
に有効であり、現像ローラを感光体に接触させるような
現像方式を採用してなる現像装置には適用しても、あま
り有効な手段及び構成ではなくなる。

【００２１】本発明は、上述の問題に鑑み、一成分トナ
ーを用いる現像装置において、現像ローラにトナーを供
給するような供給ローラを備える現像装置において、静
電潜像の担持体へのダメージを無くし、トナー飛散等を
生じることなく、トナーの現像ローラ等への固着を効果
的に防止してなる現像装置を提供することを目的とす
る。

【００２２】また、本発明の目的は、静電潜像の担持体
に現像ローラを非接触させる方式に限らず、接触させる
ような方式による現像装置にも最適な手段を講じ、トナ
ーの固着等の問題を解消するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための基本構成となる１成分トナーによる
現像装置は、一成分トナーを担持し静電潜像担持体と対
向する現像領域へと搬送する現像ローラ、該現像ローラ
が上記現像領域へとトナーを搬送する前段階で現像ロー
ラに付着するトナーの量を規制する規制部材、トナーの
量が規制される前に上記現像ローラに圧接されトナーを
供給する供給ローラを備え、上記静電潜像担持体の静電
潜像の最終端が現像ローラを通過した後であって、前記
最終端が除電部を通過するタイミングまでの所定時間
（ｔ１）に、上記現像ローラに供給する現像バイアス電
圧を維持し、上記供給ローラに供給するバイアス電圧
を、現像時の上記現像バイアス電圧との電位差方向が逆
になる電圧値に切換え制御してなる制御部を備えたこと
を特徴とする。

【００２４】以上の構成による現像装置によれば、静電
潜像担持体の静電潜像の最終端が現像ローラを通過した
後であって、最終端が除電部を通過するタイミングまで
の所定時間（ｔ１）、現像時の現像ローラと供給ローラ
との間の電位差と、現像後の電位差が逆になるように切
換え制御している。つまり、静電潜像を現像領域にて現
像し、その現像を行った後、所定時間（ｔ１）、電位差
が逆になるように切換え制御する。これにより、現像時
とは逆の電解作用にて、例えばトナーを供給ローラ側か
ら現像ローラへと供給することなく、その逆方向へのト
ナーの移動を行える。そのため現像ローラへのトナーの
付着が抑制される。これに合せて、トナー供給を行うこ
となく、供給ローラの回転にて現像ローラに付着してい
るトナーを掻き落とすことになり、現像ローラへのトナ
ーの固着防止効果が高まる。

【００２５】この場合、現像ローラはそのまま回転を維
持されており、また供給ローラの回転もそのままであ
り、よって現像ローラを逆回転駆動させるときの不具合
は生じることもなく、静電潜像の担持体である感光体、
例えば有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）等の磨
耗、傷付け等を抑制できる。

【００２６】また、上記構成の制御部において電圧値を
切換え制御する場合、供給ローラに加えるバイアス電圧
を現像時の電圧値と切換え、現像ローラとの間の電位差
が逆になるように制御するようにしておけば、現像ロー
ラに供給する現像バイアス電圧をそのまま維持でき、よ
って現像後の現像ローラの回転において非画像部へのト
ナーの無駄な付着を抑制できると同時に、バイアス電圧
の切替え制御のための構成が簡単になる。

【００２７】また、制御部において、所定時間（ｔ１）
経過後に、現像ローラの回転を停止させ、供給ローラの
駆動を一定時間継続させ、その状態で供給ローラ及び現
像ローラとの間の電位差を逆状態で継続維持し、上記一
定時間経過後に全てを停止させるように制御するように
構成すれば、供給ローラの回転が継続されることから、
現像ローラの停止により供給ローラに付着するトナーを
効果的に除去できる。つまり、供給ローラへのトナーの
付着を抑制し、トナーの供給ローラへの固着を抑制で
き、よって現像ローラへの固着をさらに効果的に防止で
きる。

【００２８】さらに、上述した構成の現像装置におい
て、上記現像ローラと供給ローラとの間の電位差を、現
像時、及び現像後の切替え制御時の電位差を放電開始電
圧未満に設定することで、切替え制御等による放電作用
を防止できる。特に放電が生じることで加熱され、トナ
ーが溶融して現像ローラや供給ローラに固着することを
防止できる。

【００２９】また、上述した構成の現像装置において、
上記所定時間（ｔ１）を、少なくとも現像ローラが１回
転以上する時間に設定しておけば、現像ローラの周面全
体の除去を行える。例えば、その回転としては現像ロー
ラを５回転または６回転させるようにすればトナーが現
像ローラと供給ローラに介在されるトナーのほとんど解
消できる。しかも、現像動作の完了により現像ローラを
停止させ、一定時間（ｔ２）供給ローラの回転を継続さ
せるよう場合において、その一定時間を、少なくとも供
給ローラが１回転以上するような時間設定としておけ
ば、供給ローラの全周のトナー除去を行え、結果として
トナー固着効果がより高まる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面に従って詳細に説明する。本発明の現像装置におけ
る一実施形態については、図１乃至４を参照して説明す
る。図１は本発明による現像装置への電圧供給制御、及
び駆動制御に関する制御回路部分を含めた図であり、図
２は図１に示す本発明の現像装置による制御手順、つま
り現像を完了した後の制御フローチャートを示すもの、
また図３はそのタイミングチャートを、図４は本発明に
かかる現像装置の構造の概略を説明するための構成図で
ある。さらに、図５は、本発明の現像装置を備えた画像
形成装置の一例を示す概略構成図である。

【００３１】まず図５を参照して画像形成装置の概略構
成を説明する。符号１は画像形成装置本体のほぼ中央部
に配置され、画像形成動作時に矢印方向に一定速度で回
転駆動されるドラム形状に形成された静電潜像を担持す
る像担持体を構成する感光体である。この感光体１の周
囲に対向するように各種の画像形成プロセス手段が配置
されている。

【００３２】上記画像形成プロセスを構成する手段（装
置）は、感光体１表面を均一に帯電する帯電器２、図示
しない画像に応じた光による像３を照射する光学系、該
光学系により露光されることで感光体１表面に形成され
た静電潜像を可視像化するための本発明にかかる現像装
置４、現像された像（トナー１０の像）を適宜搬送され
てくるシート状の用紙Ｐに転写する転写器５、転写後に
感光体１表面に転写されなかった残留現像剤（トナー）
を除去するクリーニング装置６、及び感光体１表面に残
る帯電電荷を除去する除電器７等が、この順序で感光体
１の回転方向に配置されている。

【００３３】シートＰは、例えばトレイ又はカセットに
多量に収容されており、該収容された用紙が給送手段に
て１枚給紙され、上述した転写器５が配置された感光体
１と対向する転写領域へと、感光体１表面に形成された
トナー像の先端と一致するように送り込まれる。この転
写後のシートＰは、感光体１より剥離され、定着装置８
へと送り込まれる。

【００３４】定着装置８は、シート上に転写された未定
着のトナー像を永久像として定着させるものであって、
トナー像と対向する面が、トナーを溶融し、定着させる
温度に加熱されたヒートローラからなり、該ヒートロー
ラに対して加圧され用紙Ｐをヒートローラ側へと密着さ
せる加圧ローラ等を設けて構成している。この定着装置
８を通過した用紙Ｐは、画像形成装置外へと排出ローラ
を介して図示しない排出トレイ上に排出処理される。

【００３５】上記図示しない光学系は、画像形成装置が
複写機であれば、コピー原稿を光照射し、原稿からの反
射光を光像３として照射する。あるいは、画像形成装置
がプリンタやデジタル複写機であれば、光学系は半導体
レーザを画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ駆動した光像
を照射する。特にデジタル複写機においては、コピー原
稿からの反射光を画像読取センサ（ＣＣＤ素子等）にて
読取った画像データを上記半導体レーザを含む光学系へ
と入力し、画像データに応じた光像を出力するようにし
ている。また、プリンタにおいては、他の処理装置、例
えばワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等から
の画像データに応じた光像に変換し、これを照射するよ
うにしている。この光像への変換は、半導体レーザだけ
でなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等が利用される。

【００３６】以上のようにして、画像形成装置における
画像形成動作を開始すれば、感光体１が矢印方向に回転
駆動され、帯電器２にて感光体１表面が特定極性の電位
に均一帯電される。この帯電後に、上述した図示しない
光学系により光像３が照射され、その光像に応じた静電
潜像が感光体１表面に形成される。この静電潜像を可視
化するために次の現像装置４にて現像される。この現像
は、本発明においては一成分トナーによる現像であっ
て、該トナーが感光体１表面に形成された静電潜像に例
えば静電気力により選択的に吸着されることで行われ
る。

【００３７】このようにして現像された感光体１表面の
トナー像は、適宜感光体１の回転に同期して搬送されて
くるシートＰに、転写領域に配置された転写器５にて静
電転写される。この転写は、トナーの帯電極性と逆の極
性にて転写器５がシートＰ背面を帯電させることで、ト
ナー像をシートＰ側へと転移させている。

【００３８】転写後、感光体１表面には転写されなかっ
たトナー像の一部が残留し、この残留トナーが、クリー
ニング装置６にて感光体１表面から除去され、感光体１
を再利用するために除電器７にて感光体１表面が均一電
位、例えばほぼ０電位に除電する。

【００３９】一方、転写後のシートＰは、感光体１より
剥離され、定着装置８へと搬送される。この定着装置８
にて、用紙Ｐ上のトナー像は、溶融され用紙Ｐにローラ
間の加圧力により圧着され融着される。この定着装置８
を通過する用紙は、画像形成済みシートＰとして画像形
成装置の外部に設けられている排出トレイ等に排出処理
される。

【００４０】（本発明にかかる現像装置）次に図４を参
照して本発明の現像装置の構造について説明する。つま
り、本発明の一成分トナーによる現像装置の一構成例に
ついて詳細に説明する。

【００４１】図４を参照して一成分トナーによる現像を
行う現像装置の構造について説明すれば、現像装置４
は、一成分トナー、例えば非磁性の一成分トナー１０を
収容した現像槽４０内に回転可能に現像ローラ４１、一
成分トナー１０を現像ローラ４１側へと供給する供給ロ
ーラ４２を備え、現像槽４０の図において右側には必要
に応じて補給される一成分トナー１０を現像槽４０内へ
と送り込むスクリューローラ９等を設けている。

【００４２】現像槽４０内に設けられている現像ローラ
４１は、一部が露出し上述した感光体１と対向する現像
領域へとトナーを搬送するために図において感光体１と
対向する現像領域において同一方向に回転されるように
設けられている。この現像ローラ４１には、上述した供
給ローラ４２が、現像領域とは反対側の位置で圧接され
ている。

【００４３】現像ローラ４１は、その構造として例えば
金属ローラ（回転軸を含む）の表面をスポンジ等の多孔
質の弾性体でコーティングして構成されている。スポン
ジ等の弾性体としては、高分子発砲ポリウレタン等にカ
ーボンを分散したもの、あるいはイオン導電性のソリッ
ドゴム等を用いるようにすれば、トナーの融着等が生じ
ない所定の抵抗値を維持でき、後に記述するように現像
バイアス電圧を供給する時に有効に作用する。

【００４４】この現像ローラ４１には、図示しない駆動
モータが連結されており、図において矢印方向（半時計
方向）に、現像ローラ４１が回転駆動される。一成分の
非磁性トナー１０は、回転する現像ローラ４１表面に吸
着され、感光体１表面と対向する現像領域へと搬送され
る。そして、現像ローラ４１が感光体１表面に圧接され
ているため、その圧接された領域が現像領域となって、
一成分トナー１０が感光体１表面の静電潜像に吸引され
現像されることになる。

【００４５】上記一成分トナー１０は、例えば平均粒径
約１０μｍ程度の一成分非磁性トナーであって、ポリエ
ステル系トナーあるいはスチレンアクリル系トナーが用
いられている。このトナー径は一例であり、高解像度
（６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉ）の現像を行うような
場合には、平均粒子径が８μｍ、６μｍ、さらに径の小
さいものが用いられる。

【００４６】この現像ローラ４１には、現像バイアス電
源回路１１から現像バイアス電圧Ｖａが供給されてい
る。この現像バイアス電圧Ｖａは、感光体１に形成され
た静電潜像にトナー付着させ、それ以外の領域、つまり
非画像領域にトナーを付着させないような極性及び電圧
値に設定されている。

【００４７】供給ローラ４２は、回転方向としては、現
像ローラ２１の対向（圧接領域）部分で現像ローラ４１
の回転方向と逆方向になるように回転駆動されている。
この供給ローラ４２は、現像ローラ４１と同様な素材を
用いており、電気的抵抗の調整も現像ローラ４１と同様
の抵抗調整材料で可能である。また、供給ローラ４２の
弾性をさらに大きくするために、発泡された素材を用い
ており、発泡剤の量を現像ローラよりも多くしたものを
用いている。

【００４８】上記供給ローラ４２には、バイアス電源回
路１２からバイアス電圧Ｖｃが印加されており、一般的
にはトナーを現像ローラ４１側に押す方向（移動させる
方向）、つまり供給ローラ４２側のトナーを反発し現像
ローラ４１へと供給する方向のバイアス電圧値が設定さ
れている。例えば、負極性のトナーを用いる場合は、負
極性側にさらに大きなバイアス電圧Ｖｃを供給ローラ４
２に印加している。

【００４９】現像ローラ４１及び供給ローラ４２は、図
示しない駆動モータが連結されており、図において矢印
方向（反時計方向）に回転駆動されることで、供給ロー
ラ４２によって現像ローラ４１にトナーを供給すると共
に、現像後に現像に寄与されなかった現像ローラ４１表
面の残留トナーを掻き落とす（除去する）。この供給ロ
ーラ４２にて供給されたトナー１０は、現像ローラ４１
表面に付着され、感光体１表面と対向する現像領域へと
搬送され前に、該現像ローラ４１に適度に圧接されたト
ナー付着量を規制する部材である規制ローラ４３にて、
トナー付着量を規制し一定のトナー層厚に規制してい
る。この例では、規制部材をローラ構成としているが、
特開平５−１１３７１４号公報に記載されているよう
に、板形状の部材にて構成することもできる。

【００５０】規制ローラ４３は、現像ローラ４１に適度
の圧力にて圧接されている。この規制ローラ４３は、現
像ローラ４１と接触する位置で、互いに逆方向に回転す
るように、現像ローラ４１と同一方向に回転駆動され
る。規制ローラ４３は、金属材料や硬質性の樹脂材料等
の硬質ローラ構成であり、上述した供給ローラ４２にて
予備帯電されたトナー１０を所望の帯電量とするため
に、バイアス電源回路１３から所定の電圧Ｖｂが供給さ
れている。このバイアス電圧Ｖｂにおいても、トナー１
０を現像ローラ４１側へと押す方向、例えば負極性トナ
ーであればより負極性側に大きな値が設定されている。
また、規制ローラ４３に供給するバイアス電圧Ｖｂは、
現像ローラ２１に供給される現像バイアス電圧Ｖｂと絶
対値でさらに大きい値に設定されている。

【００５１】一方、感光体１と対向する現像領域に搬送
されたトナー１０は、感光体１表面に形成された静電潜
像に応じて選択的に付着され、静電潜像をトナーの色に
より顕像化する。そして、現像に寄与されなかったトナ
ー１０は、現像ローラ４１の回転により現像槽４０内に
戻される。その戻される位置には、トナーのシール部材
４４が現像ローラ４１に圧接されるように設けられてい
る。このシール部材４４は、現像後の現像ローラ４１の
回転方向下流側で、供給ローラ４２に圧接する手前に配
置されており、適度に現像ローラ４１に圧接させるよう
に一端部分が現像槽４０に固定され、自由端側の腹を現
像ローラ４１に圧接する領域を有するバネ性を利用して
圧接させるようにしている。

【００５２】以上のように構成された現像装置４は、ト
ナー１０を感光体１と対向する領域へと搬送し、感光体
１表面の潜像をトナーにて可視像化する。この感光体１
表面のトナー像は上述したように転写領域にて適宜搬送
されてくるシートＰに転写器５の作用により転写され、
該用紙が定着装置８を通過して画像形成装置外へと排出
される。

【００５３】なお、感光体１は、金属もしくは樹脂の導
電性基体の表面にアンダーレイヤが塗布されており、そ
の上の層としてキャリア発生層（ＣＧＬ）、さらに最外
層にポリカーボネイトを主成分としてキャリア移動層
（ＣＴＬ）が塗布されて形成されたＯＰＣ感光体等が用
いられている。本発明においては、このような感光体に
限られるものではなく、静電潜像を担持する担持体であ
ればよい。

【００５４】以下に、本発明の特徴、つまり本発明の現
像装置４の実施形態を図１乃至３を参照して詳細に説明
する。

【００５５】（本発明の実施形態）現像ローラ４１は、上述に説明した通りであるが、その
構造をさらに詳細に説明する。現像ローラ４１は、例え
ば直径１８ｍｍのステンレス製の回転軸に、カーボンブ
ラックなどの導電荷剤が添加された体積抵抗率約１０⁶
Ωｃｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度６０〜７０度の導電性ウレタン
ゴムを直径３４ｍｍになるように被覆し、その表面の粗
さＲｚ＝３〜６μｍ（ＪＩＳＢ−０６０１に準じる）に
て構成している。そして、現像ローラ４１は感光体１に
対して接触深さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍでトナー層を介
して圧接され、矢印方向に図示しない駆動モータを介し
て回転駆動される。この現像ローラ４１は、その周速が
２８５ｍｍ／ｓｅｃで駆動される。これらは、単なる一
例であり、これに限定されるものではない。

【００５６】上記現像ローラ４１の回転軸に供給される
現像バイアス電源１１の現像バイアス電圧Ｖａは、一成
分トナーの帯電特性が例えば負極性の場合、感光体１の
帯電電位と関係するが、例えば−３５０Ｖに設定され
る。

【００５７】次に、供給ローラ４２は、現像槽４０内の
トナーの撹拌及び現像ローラ４１による現像後の残留ト
ナーを現像ローラ４１より除去する機能を兼ねる。この
供給ローラ４２は、その回転軸に導電性の多孔質性の発
泡部材を被覆して構成されている。

【００５８】上記多孔質の発泡体としては、体積抵抗率
約１０⁵Ωｃｍ、多孔質のセル密度として８０〜１４０
個／ｉｎｃｈ、アスカＦ硬度６０〜アスカＣ硬度３０度
の導電性ウレタンフォームからなる。このポリウレタン
フォームは、該フォーム１００重量部に対して５重量部
以上１５重量部以下、場合によっては７０重量部程度の
カーボンブラックが混合されている。ポリウレタンフォ
ームやカーボンブラックは、現像ローラ４１に用いられ
るものと同じものが使用される。

【００５９】上述したセル密度を形成する発泡体を得る
には、例えばポリウレタンフォームとカーボンブラック
とを混合し、泡立て機で撹拌し、泡立てた後、加熱ブロ
ー形成によって直径８ｍｍのステンレス製回転軸の周囲
に直径２０ｍｍとなるように被覆し、供給ローラ４２を
作成している。

【００６０】供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対し
て、接触深さ０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度に圧接され、矢印
方向に図示しない駆動モータを介して、例えば周速１７
０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。そして、供給ローラ
４２は、回転軸にトナー供給バイアス電源１２にて電圧
Ｖｃ（例えば−５００Ｖ）が供給されている。

【００６１】さらに規制ローラ４３は、図４に示すよう
に回転され、現像ローラ４１に適度の圧力で圧接されて
いる。これにより、トナーを摩擦帯電し、現像に適した
電荷をトナーに付与すると同時に現像ローラ４１への付
着量を一定に規制している。

【００６２】規制ローラ４３は、例えば金属材料や硬質
性の樹脂材料等にて構成される。また、規制ローラ４３
は、現像ローラ４１と同一方向、つまり図４において反
時計方向に、例えば９０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され、
供給ローラ４２にて供給された現像ローラ４１上のトナ
ーの量を、例えばトナー層厚として約１０〜１５μ程度
に規制する。そして、同様に規制ローラ４３のローラ軸
には、トナー層厚規制バイアス電源１３よりトナー層を
規制する規制バイアス電圧Ｖｂ（−４５０Ｖ）が供給さ
れる。

【００６３】また、規制部材として上述した規制ローラ
４３でなく、板状構成の規制ブレードを設けることもあ
る。この規制ブレードは、例えば板厚０．０５〜０．５
ｍｍの金属板にて構成され、その一端を現像槽４０側に
固定し、自由端側を現像ローラ４１に金属板の弾性変形
を利用して圧接させている。その圧接力は、現像ローラ
４１に形成するトナー層の厚さ、帯電量等に応じて設定
される。

【００６４】また規制ブレードは、現像ローラ４１に当
接する先端部は、現像ローラ４１から遠ざかる方向に微
小量傾斜した面を形成することで、トナーの付着量を安
定させることができる。現像ローラ４１の規制ブレード
の当接部に、トナーの帯電量の調整や、トナー融着抑制
のための被覆処理を施すこともある。

【００６５】上記規制ブレードの材質は、バネ性を有す
る金属板が選択され、例えばＳＵＰなどのバネ鋼、ＳＵ
Ｓ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０２Ｊ２、ＳＵＳ６
３１などのステンレス鋼やＣ１７００、Ｃ１７２０、Ｃ
５２１０、Ｃ７７０１などの銅合金を用いることができ
る。

【００６６】規制ブレードの先端を傾斜させる構成とし
ては、機械的切削や研磨、曲げ加工の他、予め所望の形
状を形成加工等にて作製したチップ状先端部を導電性接
着剤などで貼り付けたり、ブレード先端に段差加工を施
し、その上から導電性接着剤などで金属箔を貼り付ける
などの加工法にて簡単に作製できる。

【００６７】以上のような構成の規制ブレードにおいて
も同様に、電源回路１３より同様のバイアス電圧Ｖｂが
供給される。このバイアス電圧値は上述したような値に
設定される。

【００６８】また、本発明に用いる非磁性一成分系の現
像剤であるトナーにつて以下に述べる。この一成分系の
トナーは、スチレンーアクリル共重合体８０〜９０重量
部、カーボンブラック５〜１０重量部、また帯電制御剤
０〜５重量部の組成からなる材料を混合、混練し、粉
砕、分級することで平均粒径５〜１０μｍ程度の負帯電
トナーを得ることができる。このトナーに対して、流動
性を良好にするために内添又は外添されるシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂）を０．５〜１．５重量部添加され、非磁性の一成
分トナーを得ることができる。

【００６９】トナーとしては、負帯電に限らず、正帯電
トナーを得ることもできる。これは、主成分の結着樹
脂、帯電制御剤等を適宜選択することで簡単に得ること
できる。また、トナーはモノクロ複写機、プリンタ用と
しての黒トナーに被らず、カラー複写機やプリンタ用の
カラートナーにも応用可能である。

【００７０】また、非磁性一成分トナーは、上述した組
成材料に限定されることはなく、以下に示す組成であっ
ても本発明の現像装置に用いることができる。

【００７１】主成分である結着樹脂である熱可塑性樹脂
としては、スチレンーアクリル共重合体以外に、ポリス
チレン、ポリエチレン、ポリエステル、低分子量ポリプ
ロピレン、エポキシ、ポリアミド、ポリビニルブチラー
ル等であってもよい。

【００７２】また着色剤としては、黒トナーの場合には
上述したカーボンブラックを用いる他に、ファーネスブ
ラック、ニグロシン系染料、含金属染料等がある。そし
てカラートナー用としては、黄色用のベンジジン系黄色
顔料、フォノンイエロー、アセト酢酸アニリド系不溶性
アゾ顔料、モノアゾ顔料、アゾメチン系色素等、マゼン
タ用のキサンテン系マゼンタ染料、リンタングステンモ
リブデン酸レーキ顔料、アントラキノン系染料、キサン
テン系染料と有機カルボン酸から成る色材、チオインデ
ィゴ、ナフトール系不溶性アゾ顔料等、シアン用の銅フ
タロシアニン系顔料等がある。

【００７３】さらに、トナーの流動化材として用いられ
る例えば外添剤のシリカ以外に、コロイダルシリカ、酸
化チタン、アルミナ、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビ
ニリデンやそれらの混合物であってもよい。

【００７４】さらにまた、帯電制御剤としては、負帯電
トナー用として、アゾ系含金染料、有機酸金属錯塩、塩
素化パラフィン等を用いることができる。そして、正帯
電トナー用としては、ニグロシン系染料、脂肪酸金属
塩、アミン、４級アンモニウム塩等を用いることができ
る。

【００７５】以上のような一成分トナーを用いた現像装
置４において、現像ローラ４１に圧接される規制ローラ
４３にてトナー１０の付着量が、一定の層厚になるよう
に規制される。その後に、トナー１０が現像領域に搬送
され感光体１表面の静電潜像を現像する。この時、現像
ローラ４１、供給ローラ４２、ブレード４３にそれぞれ
バイアス電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが供給されており、これ
らにより良好なる現像を行うようにしている。

【００７６】上記感光体１は、負帯電特性の有機材料か
らなる感光層をドラム形状の導電性基体表面に形成した
もので、その直径を例えば６５ｍｍにし図１において矢
印方向に周速１９０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。こ
の感光体１は、図５において帯電器２にて表面電位が例
えば約−５５０Ｖ程度に均一帯電される。

【００７７】（本発明による現像装置の一制御例）本発
明の現像装置４においては、図１において現像ローラ４
１、供給ローラ４２、さらに規制ローラ４３の回転駆動
及びバイアス電圧の供給制御は、図５にて説明した画像
形成装置本体の全体の駆動制御を行う制御部５０によっ
て制御される。この制御部５０は、図４に示す現像装置
において、各電源回路１１〜１３より各バイアス電圧を
各ローラに供給する制御を、制御回路５１を介して実行
させる。また、現像ローラ４１、供給ローラ４２及び規
制ローラ４３の駆動制御を行うために、それらの駆動部
の回転駆動制御回路５２を介して行うと共に、図５に示
す各種プロセス手段の制御を含め、画像形成を行う制御
を実行するように構成されている。

【００７８】本発明は、現像装置４の駆動においては、
現像時には従来と同様に、先に説明したように、各電源
回路１１，１２及び１３を介して所定のバイアス電圧を
供給することで、感光体１に形成された静電潜像をトナ
ーにて可視化する。そこで、制御部５０は、画像形成指
令に応答して、感光体１の回転、帯電器等を駆動し、光
像を露光することで、感光体１に静電潜像を形成する。

【００７９】その静電潜像は、次に現像装置４にて、現
像される。そのため、制御部５０は現像ローラ４１を駆
動制御回路５２を介して回転させる。また、同時に供給
ローラ４２及び規制ローラ４３を図１において矢印方向
に回転駆動させる。これにより、現像ローラ４１には、
一定量のトナー層厚に規制され、その規制されたトナー
が現像領域へと搬送される。一定量のトナー層にすべく
制御部５０は、供給ローラ４２及び規制ローラ４３を図
に示す方向に回転させると共に、決められたバイアス電
圧をそれぞれの電源回路１１〜１３より供給すべく、電
圧制御回路５１を制御する。

【００８０】このようにして、画像形成動作を順次実行
し、現像動作の全てを完了すれば、制御部５０は、現像
装置４による現像処理の停止制御を行う。この場合、本
発明においては、図２の制御フローチャート、また図３
のタイミングチャートに従った制御を実行する。つま
り、本発明においては、現像動作を完全に終了する前
に、現像ローラ４１に付着している現像剤であるトナー
を効率良く除去し、例えば供給ローラ４２との間で挟持
されるトナーを無くし、トナーの固着を防止する。

【００８１】そこで、本発明による現像完了前後の制御
を説明する前に、従来の制御事例を図３（ｂ）を参照し
て説明する。該図３（ｂ）に示すように上述したような
画像形成動作により現像動作を実行し、その現像の動作
が全て完了する時点で、現像ローラ（現像剤担持体）４
１の回転を停止させ、これに合わせてトナー供給ローラ
４２の回転も合わせて停止（ＯＦＦ）させる。この時、
図示していないが規制ローラ４３の回転も合わせて停止
される。

【００８２】そして、現像ローラ４１及び供給ローラ４
２の回転停止に同期させて、現像バイアス電圧Ｖａ及び
供給ローラ４２のバイアス電圧Ｖｃの供給を遮断（ＯＦ
Ｆ）している。

【００８３】そのため現像ローラ４１には、トナーが供
給ローラ４２との間で残ったままとなり、圧接された状
態で待機されている。そのため、その部分でトナーが固
着させることがある。このトナーの固着により、次の現
像動作が開始されれば、トナー層を規制ローラ４３にて
均一にすることができず、現像不良が生じることがあ
る。また、トナーの帯電等が良好に行えず、現像不良が
助長される結果にもなる。

【００８４】これに対し、本発明によれば、現像装置４
による現像動作を実行し、その現像動作が完全に完了す
る前に、それに応答して現像装置の動作制御が図１に示
す制御部５０を介して実行される。その処理手順は、図
２に示す通りであり、またそのタイミングチャートは図
３（ａ）に示している通りである。

【００８５】つまり、画像形成装置において、画像形成
動作を開始し、それより現像装置４の現像動作を開始
（Ｓ１）する。そして、感光体１への静電潜像を現像
し、その潜像の後端が現像装置４の現像領域を通過する
ことで、現像動作そのものが終了する。そして、現像動
作の全てが完了する時点Ｔの所定時間ｔ１前の状態を確
認（Ｓ２）する。

【００８６】上記所定時間ｔ１について説明する。現像
装置４による感光体１の最終の静電潜像を現像すれば、
上述したように現像動作を終了するものの、現像ローラ
４１等は感光体１の回転に合わせて継続して回転駆動さ
れ、全ての動作を完了する訳ではない。つまり、感光体
１の回転は、現像領域を通過しても継続され、現像後の
トナー像の転写、そして転写後のクリーニング処理、さ
らに感光体１に残る残留電荷を除去するための処理が完
了し、感光体１表面が全てにおいてクリーンになった状
態で、その回転が停止される。これは、周知のことであ
る。

【００８７】そして、これに同期して現像装置４の動
作、特に現像ローラ４１の回転駆動が停止され、現像動
作の全てが完了する。例えば、感光体１の回転の停止制
御に合わせて、現像装置４の現像ローラ４１等の回転を
同期させて停止させるか、若干遅れて停止制御し、現像
動作の全てを完了する。

【００８８】上記現像動作の全てが完了する時点Ｔは、
感光体１の回転位置により知ることができ、上述したよ
うに感光体１に形成される静電潜像の後端が、現像領域
を通過した時点から、その感光体１の潜像後端位置が除
電部７を通過するまでの時間は一定であり、最終的に感
光体１の回転停止時間は決まっている。そのため、感光
体１の回転が停止し、現像装置４の現像動作の全てを完
了する時点を制御部５０は画像形成制御を行なう過程に
おいて把握している。

【００８９】そこで、制御部５０は、現像ローラ４１に
よる静電潜像の最終端を現像し、全ての現像動作を完了
する時点Ｔから所定時間ｔ１前に、トナー供給ローラ４
２に供給するバイアス電圧Ｖｃを例えば−５００Ｖから
−２５０Ｖに切替え制御（Ｓ３）する。

【００９０】この切替え制御は、供給ローラ４２に供給
するバイアス電圧Ｖｃを、制御部５０からの切替え信号
に基づいて、電圧制御回路５１を介して−５００Ｖから
−２５０Ｖに切替える。その切替え制御後も、現像ロー
ラ４１の回転は、現像処理自身は終了しているものの、
感光体１の回転に合わせて回転を継続制御（Ｓ４）され
る。そして、現像動作の全ての完了か否か、つまり切替
え制御を行なった時点からｔ１時間が経過したか否かを
確認（Ｓ５）する。

【００９１】その後、所定時間ｔ１を確認（経過）すれ
ば、現像動作の完了、特に感光体１の回転の停止制御に
合わせて、現像動作が全て完了したものとして供給ロー
ラ４２の回転を停止させると同時に、切換制御されたバ
イアス電圧Ｖｃの供給を同時に停止（ＯＦＦ）する（Ｓ
６）。この制御と同時に現像ローラ４１の回転停止、現
像バイアス電圧Ｖａの供給停止制御を行なう。

【００９２】以上説明したような現像装置４による制御
を実行することで、供給ローラ４２と現像ローラ４１と
の圧接部分において、待機中等を含めて介在される残留
トナーが固着されるのを防止することできる。この防止
できる本発明の作用を以下に説明する。

【００９３】現像装置４においては、現像処理中、つま
り静電潜像を現像している動作中、少なくとも現像ロー
ラ４１と、供給ローラ４２とがそれぞれの方向に回転駆
動されており、決められたバイアス電圧が供給されてい
る。例えば、先に説明した例では、現像ローラ４１に−
３５０Ｖが、供給ローラ４３には−５００Ｖが供給され
ている。

【００９４】この現像動作中のバイアス電圧の関係にお
いて、負帯電トナーは現像ローラ１側へと押しやる。つ
まり図６（ａ）にその方向を矢印で示している通りであ
る。供給ローラ４２にて供給されたトナーは、上述した
関係から供給ローラ４２側に引き付けることなく、現像
ローラ４１側へと供給し、その上流側では現像後の回収
トナーを回転方向の関係から掻き落し、新しいトナーを
下流側で供給する。このような動作状態においては、ト
ナーの掻き取り、そして供給が良好に行われ、トナーが
両ローラ４１と４２の間で挟持されていても、固着する
ことはない。

【００９５】そして、静電潜像の現像処理を終了し、現
像装置４による現像動作の全てを完了する時点から所定
時間ｔ１前に、供給ローラ４２に供給するバイアス電圧
Ｖｃが、切替え制御される。この状態を図６（ｂ）に示
すように、現像ローラ４１の現像バイアス電圧Ｖａ（−
３５０Ｖ）に対し、その電位差方向が現像時点の方向と
逆となるようなバイアス電圧Ｖｃ（−２５０Ｖ）とな
る。

【００９６】このように電位差が現像時と全く逆の関係
になることから、現像ローラ４１に付着されているトナ
ーが供給ローラ４２側に引き付けられる方向の電界の向
きとなる。つまり、現像時には、供給ローラ４２側から
現像ローラ４１へとトナーを供給する向きの電界が作用
していたのが、その方向が逆になる。また、現像ローラ
４１及び供給ローラ４２は、図に示すような方向に回転
が維持されるため、現像ローラ４１に付着しているトナ
ーを供給ローラ４２側へと引き寄せると同時に効果的に
掻き落とす（除去）ことができる。この作用は、現像動
作が全て完了し、現像ローラ４１が停止制御されるまで
継続される。

【００９７】従って、所定時間ｔ１が経過するまでは、
現像ローラ４１表面に付着しているトナーが電界の作用
ともあいまって効率良く掻き落とされ、現像ローラ４１
等が停止された後には、現像ローラ４１と供給ローラ４
２との間のトナーを無くし、トナーの固着を防止するこ
とができる。

【００９８】この時、合わせて規制ローラ４３側におい
ても、供給ローラ４２のバイアス電圧Ｖｃの切替え制御
に合わせて、規制ローラ４３のバイアス電圧Ｖｂの切替
え制御を行なうようにすればよい。例えば、規制ローラ
４３に−２５０Ｖ程度の電圧切替え制御を行えば、トナ
ーは現像ローラ側へと引き寄せられずに、規制ローラ側
へと引き寄せられ、同様にトナーの固着等の問題を防止
できる。

【００９９】この場合、現像ローラ４１は常に同一方向
に回転駆動されており、逆回転駆動することがないた
め、感光体１に接触して現像を行うような場合において
も、逆回転することによる感光体１へのダメージを与え
ることがなくなる。よって、現像ローラを感光体１に圧
接させる現像方式にも適用でき、また現像ローラ４１を
感光体１より離間する非接触による現像方式にも、その
まま適用できることは勿論である。

【０１００】また、上記現像動作を全て完了する時点Ｔ
より前の所定時間ｔ１は、現像ローラ４１が少なくと
も、供給ローラ４２の接触点を基準として１回転以上の
時間に設定することが好適である。つまり、１回転する
ことで、現像後のトナーを供給ローラ４２にて掻き落と
し、全周に付着するトナーを掻き落とすことができ、少
なくとも供給ローラ４２と現像ローラ４１との間にトナ
ーが介在されないようにするためである。最適には、現
像ローラ４１が５〜６回転できる時間に上記所定時間ｔ
１を設定することで、トナーの固着の不具合を、ほぼ完
全に防止できるようになった。

【０１０１】なお、所定時間ｔ１は、現像ローラ４１を
感光体１の回転停止に合わせて停止させる完了時点Ｔを
基準に設定している。しかし、現像ローラ４１に静電潜
像を現像し、その潜像の最終領域（例えば後端）が現像
領域を通過する時間後から、所定時間ｔ１を設定するよ
うにしてもよい。この場合、現像ローラ４１の回転停止
時点までの所定時間ｔ１とすればよい。そのため、所定
時間ｔ１としては、潜像の後端の現像終了時点から現像
ローラ４１を停止する完了時点までとすれば、現像ロー
ラ４１は、優に１回転以上し、また５〜６回転以上の回
転を行える時間となる。特に、静電潜像の最終領域の現
像を終了している時点で、供給ローラ４２へのバイアス
電圧の切替え制御を行なっても、全く現像には影響しな
いため、問題はない。

【０１０２】このようにしておけば、感光体１に光像を
露光する位置３にて、その露光を終了した時点から、現
像領域に達する時間は固定で、決まっており、その露光
終了時点から決まった固定時間、つまり現像領域通過時
間後に供給ローラ４２のバイアス電圧の切替え制御（Ｓ
４）を制御部５０にて制御回路５１を介して行なうよう
ことができる。この時点から、現像動作が全て完了する
時点Ｔまでが所定時間ｔ１となる。

【０１０３】さらに、供給ローラ４２へのバイアス電圧
Ｖｃの切替え制御を行なう時、現像時の絶対値の電位差
が１５０Ｖであり、切替え制御時点での絶対値の電位差
が１００Ｖである。この電位差はインピーダンス等の関
係によるが、４００Ｖを超えるような場合には、放電を
開始することが考えられる。この放電により、その熱に
よりトナーが溶融され、固着する危惧があるものの、本
発明の上述した実例によれば、放電を開始する危惧が全
くなく、現像ローラ４１側に付着するトナーを供給ロー
ラ４２にて掻き落とすことができ、放電により固着とい
った問題も合わせて解消できる。従って、現像ローラ４
１と供給ローラ４２との間の電位差を放電乖離電圧未満
に設定することで、上述した効果を得ることができる。

【０１０４】以上説明したように、本発明の現像装置４
においては、現像が全て完了する時点Ｔの前の所定時間
ｔ１、供給ローラ４２に供給するバイアス電圧Ｖｃを切
替え制御し、現像動作時の現像ローラ４１との電位差の
関係を、逆方向の電界が作用するように制御している。
これにより、現像動作の全てを完了する時点Ｔまで、供
給ローラ及び現像ローラ４１の回転を現像時と同一に維
持することでトナーの現像ローラ４１への付着を抑制
し、掻き取り効果を助長させ、よって停止時に現像ロー
ラ４１と供給ローラ４２との間にトナーが残るのを防止
し、トナーの固着を効果的に防止できる。

【０１０５】また、上述した事例によれば、現像ローラ
４１と供給ローラ４２との間の電位差を、現像時及び現
像後に放電開始電圧未満に設定しており、これにより放
電による熱にて現像ローラ４１に付着するトナー等が固
着される危惧を合わせて防止できる。

【０１０６】本発明の実施形態によれば、トナーとして
負帯電トナーを例に説明したが、当然正帯電トナーを用
いる場合には、現像ローラ４１及び供給ローラ４３等に
供給するバイアス電圧を正極性にすればよい。そして図
６に示すように現像時にはトナーが現像ローラ４１側へ
と移動しやすくなる関係での電界が作用する電位差を設
定し、現像完了後には、トナーが供給ローラ４２側へと
引き寄せられる関係の電界が作用する電位差に設定すれ
ばよく、その電位差を放電開始電圧未満に設定すればよ
い。

【０１０７】また、図３（ａ）のタイミングチャートの
説明、及び上述した説明において、現像動作の全てを完
了する時点の所定時間ｔ１前に、供給ローラ４２に供給
するバイアス電圧の切替え制御を行う時に、−２５０Ｖ
に限定するように説明しているが、これに限るものでは
なく、図６に示すように現像時と、現像終了時における
電界が作用する方向が、それぞれに逆になるようにバイ
アス電圧Ｖｃ等の値を設定すればよいことである。この
時、現像ローラ４１との間での電位差が、放電開始電圧
未満であるように設定すればよい。また、現像ローラ４
１側の現像バイアス電圧Ｖａ側、さらに両者を合わせて
切替え制御することもできる。

【０１０８】しかし、現像バイアス電圧Ｖａを、切替え
制御すると感光体１にトナーが付着する等の不具合が生
じることが考えられる。つまり現像バイアス電圧は、感
光体に形成されている潜像と、この潜像のない下地（バ
ックグランドの非画像部領域）との電位の関係で設定さ
れており、特に下地にトナーが付着せず、潜像部分にト
ナーが吸着される適正な値に設定されている。そのた
め、そのバイアス電圧Ｖａを切替え制御すれば、その時
点からトナーが非画像部領域に無駄に付着することが考
えられる。しかも、トナーの無駄な付着がないとして
も、供給ローラ４２のバイアス電圧Ｖｃと現像バイアス
電圧Ｖａとを同時に切替え制御すれば、その回路構成が
複雑になる。

【０１０９】よって、本発明の実施形態において説明し
たように供給ローラ４２のバイアス電圧Ｖｃのみを切替
え制御することは、簡単な構成にて実施でき、トナーが
無駄に感光体の非画像領域に付着するのを防止できるこ
とから非常に有効な手段、及び構成であるといえる。

【０１１０】（本発明の他の実施形態）以上の本発明の
実施形態によれば、供給ローラ４２のバイアス電圧Ｖｃ
の切替え制御を行い、最終的に現像動作の全てを完了し
た時点で現像ローラ４１への現像バイアス電圧ＶａのＯ
ＦＦ制御に合わせてＯＦＦ制御している。

【０１１１】そこで、以下に説明する本発明の他の実施
形態によれば、上述した実施形態よりさらに効果を助長
でき、トナーの固着をより確実に防止できる制御例を説
明する。

【０１１２】他の実施形態について図７及び図８を参照
して説明する。特に、図８のタイミングチャートにおい
ては、図３（ａ）に示すタイミングチャートに対応させ
て説明すれば、現像動作の全てを完了した時点Ｔより、
一定時間ｔ２を設けてさらに供給ローラ４２の回転を継
続させ、同時に供給ローラ４２へのバイアス電圧Ｖｃの
供給制御も継続させる。そして、現像ローラ４１の停止
制御を行なう。この時、現像ローラ４１に供給する現像
バイアス電圧Ｖａは、そのまま供給状態を継続させてい
る。

【０１１３】従って、バイアス電圧Ｖａ及びＶｃについ
ては、そのまま維持されるため、トナーは現像ローラ４
１へと供給されることなく、供給ローラ４２のみ回転駆
動されるため、供給ローラ４２側のトナーが停止してい
る現像ローラ４１に対して掻き落とされるよう作用す
る。そのため、現像動作の完了時点Ｔから一定時間ｔ２
の期間、供給ローラ４２に付着するトナーの除去が効率
よく行われ、結果としては現像ローラ４１と供給ローラ
４２との間に介在されるトナーを無くし、トナーの固着
防止効果が助長される。これは、合わせて供給ローラ４
２へのトナー固着を防止し、よって供給ローラ４２の寿
命の延命効果につながる。

【０１１４】この時の制御は、図７に示すように、ステ
ップＳ５までは、図２にて説明した通りであり、それ以
後の制御部５０による制御が異なる。つまり、ステップ
Ｓ６０にて、現像ローラ４１の回転駆動を停止させる。
これは、現像動作の全てが完了した時点Ｔを確認し、特
に感光体１の回転動作の停止に同期して行うことができ
る。

【０１１５】そして、その時点Ｔから一定時間ｔ２を経
過したか否かを確認（Ｓ６１）し、経過を確認すれば、
供給ローラ４２の駆動停止、現像ローラ４１の現像バイ
アス電圧Ｖａの供給停止、供給ローラ４２のバイアス電
圧Ｖｃの供給停止制御（Ｓ６０）が行われ、動作を終了
する。

【０１１６】これにより、上述したように供給ローラ４
２に付着しているトナーの除去が効果的に行われ、よっ
て現像ローラ４１へのトナーの固着防止効果が高まり、
供給ローラ４２へのトナー固着の抑制を行える。従っ
て、トナーの固着効果が助長され、長期間、画質低下を
招くことなく、安定した現像を維持できる。

【０１１７】また、図８のタイミングチャートに示すよ
うに、現像ローラ４１は現像動作の全てを完了した時点
Ｔで回転停止されている。これは、感光体１の回転停止
に合わせて停止制御されるため、感光体１表面を現像ロ
ーラ４１が擦り、傷付け、また著しい磨耗を合わせて防
止できる。

【０１１８】なお、上述した本発明の他の実施形態にお
いても、上述した実施形態にて説明したように、現像ロ
ーラ４１を感光体１に当接させるように設けている事例
を説明した。しかし、このような装置に限定されること
なく、現像ローラ４１を感光体１に対して決められた間
隔を隔てて配置するような非接触方式の現像装置におい
ても同様にして実施できる。

【０１１９】つまり、現像ローラ４１が感光体１に対し
て離間され、非接触方式による現像を行うような場合に
は、現像ローラ４１の回転停止制御は、感光体の停止制
御に同期させることなく、静電潜像の最終領域（後端）
の現像を完了してから、所定時間ｔ１（少なくとも現像
ローラが１回転以上する時間）後に現像ローラ４１の停
止制御を行なえばよい。そして、その時点から一定時間
ｔ２、供給ローラ４２の回転を継続し、一定時間ｔ１後
に、停止制御すればよい。この時、一定時間ｔ１後に感
光体１の停止制御と同期することもあり、またその前に
完了することもある。

【０１２０】

【発明の効果】本発明の一成分トナーによる現像装置に
よれば、トナーを担持し、潜像を担持する像担持体の現
像位置へと搬送する現像ローラに対してトナーを供給し
付着させる供給ローラにて安定したトナー供給を常時維
持し、安定した現像を長期間維持できる。

【０１２１】この場合、供給ローラには現像時の現像ロ
ーラとの間でトナーを現像ローラ側へと供給する方向の
電界による電位差を生じされた状態から、それと反対の
電界の作用にて供給ローラ側へと引き寄せる電位差とな
るようにバイアス電圧の切替え制御を行う簡単な構成に
より、トナーの現像ローラへの固着防止効果が高め、ま
た現像ローラ側の電圧値を維持し、供給ローラ側の電圧
値を切り替え制御することで、現像ローラに残るトナー
にて非画像部（感光体が帯電された領域）への無駄なト
ナーの付着を防止できる。

【０１２２】さらに、現像完了後も上述した作用を維持
させ、現像ローラの回転を停止させることで、供給ロー
ラへのトナー固着防止効果が高まると同時に、現像ロー
ラのトナー固着防止効果がさらに高まる。

【０１２３】よって、一成分トナーを用いて現像を行う
装置において、常に安定した現像を維持でき、これを長
期間安定させることが可能となり、現像方式として静電
潜像の担持体に接触させる方式及び非接触方式によるも
のにも同様にして実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一成分トナーの現像装置にかかる実施
形態を説明するための制御例の一例を示す制御回路構成
を示す図である。

【図２】図１に示す制御回路構成における制御手順、特
に現像完了後の現像装置の制御手順を示す制御フローチ
ャートである。

【図３】図２の制御フローチャートにかかる制御タイミ
ングを示すタイミングチャートであり、（ａ）は本発明
におけるタイミングチャート、（ｂ）は従来におけるタ
イミングチャートを示す。

【図４】本発明の一実施形態による一成分トナーの現像
装置の内部構造を説明するための構成図である。

【図５】本発明の現像装置を備える画像形成装置の概略
構成を示す構成図である。

【図６】本発明の実施形態による電界の作用方向による
トナー移動方向を説明に供する図である。

【図７】本発明の他の実施形態による現像装置の制御手
順を説明するための制御フローチャートである。

【図８】図７に示す制御フローチャートにおける制御手
順にかかるタイミング制御を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１感光体（静電潜像担持体）４現像装置１０（非磁性）一成分トナー１１現像バイアス電圧の供給用の電源回路１２規制ローラへの電圧供給用の電源回路１３供給ローラへの電圧供給用の電源回路４０現像槽４１現像ローラ４２供給ローラ４３規制ローラ５０制御部５１バイアス電圧制御回路５２回転駆動制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/06 - 13/095 G03G 15/00 303 G03G 15/06 - 15/095 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分トナーを担持し静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送する現像ローラ、該現像ロー
ラが上記現像領域へとトナーを搬送する前段階で現像ロ
ーラに付着するトナーの量を規制する規制部材、トナー
の量が規制される前に上記現像ローラに圧接されトナー
を供給する供給ローラを備え、上記静電潜像担持体の静電潜像の最終端が現像ローラを
通過した後であって、前記最終端が除電部を通過するタ
イミングまでの所定時間（ｔ１）に、上記現像ローラに
供給する現像バイアス電圧を維持し、上記供給ローラに
供給するバイアス電圧を、現像時の上記現像バイアス電
圧との電位差方向が逆になる電圧値に切換え制御してな
る制御部を備えたことを特徴とする一成分トナーの現像
装置。
【請求項２】一成分トナーを担持し静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送する現像ローラ、該現像ロー
ラが上記現像領域へとトナーを搬送する前段階で上記現
像ローラに圧接されトナーを供給する供給ローラを備
え、上記静電潜像担持体の静電潜像の最終端が現像ローラを
通過した後であって、前記最終端が除電部を通過するタ
イミングまでの所定時間（ｔ１）に、上記現像ローラと
供給ローラとの間の電位差が、現像時にトナーを現像ロ
ーラ側へと移動させる電位差の極性と逆になるように電
圧値を切換え制御してなる制御部を備え、上記制御部は、所定時間（ｔ１）経過後に、現像ローラ
の回転を停止させ、供給ローラの駆動を一定時間継続さ
せ、上記供給ローラ及び現像ローラとの間の電位差を逆
状態で継続維持し、上記一定時間経過後に全てを停止さ
せるように制御してなる一成分トナーの現像装置。
【請求項３】上記制御部による切換え制御は、現像ロ
ーラへの電圧値を維持し、供給ローラへ供給する電圧値
を切換え制御することを特徴とする請求項２記載の一成
分トナーの現像装置。
【請求項４】上記現像ローラと供給ローラとの間の電
位差を、現像時、及び現像後の切換え制御時の電位差を
放電開始電圧未満に設定することを特徴とする請求項１
又は３記載の一成分トナーの現像装置。
【請求項５】上記所定時間（ｔ１）は、少なくとも現
像ローラが１回転以上する時間に設定されていることを
特徴とする請求項１又は２記載の一成分トナーの現像装
置。